JPH11115773A - ラックピニオン式ステアリング装置 - Google Patents

ラックピニオン式ステアリング装置

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JPH11115773A
JPH11115773A JP29336097A JP29336097A JPH11115773A JP H11115773 A JPH11115773 A JP H11115773A JP 29336097 A JP29336097 A JP 29336097A JP 29336097 A JP29336097 A JP 29336097A JP H11115773 A JPH11115773 A JP H11115773A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ラックのがたつきを防止してピニオンとラック
の正確な噛み合いを確保することで、操舵フィーリング
の低下やピニオンやラックの歯の欠けを防止でき、さら
に打撃音の発生を防止できるラックピニオン式ステアリ
ング装置を提供する。 【解決手段】操舵によって回転するピニオン3に噛み合
うラック4の外周と、そのラック4を覆うハウジング5
の内周との間において、金属製環状ラック支持部材12
が径方向から挟まれる。そのラック支持部材12の内周
側に、または、そのラック支持部材12とラック4との
間に介在する金属製環状スペーサ13の内周側に、摩擦
低減材14がコーティングされる。そのラック支持部材
12のリング本体12bにおける周方向に間隔おいた複
数位置から突出部12cが径方向へ突出する。各突出部
12cの弾性変形量に応じた径方向弾力が、その摩擦低
減材14を介してラック4に作用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、操舵により回転す
るピニオンに噛み合うラックを支持する環状ラック支持
部材を備えるラックピニオン式ステアリング装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】操舵によ
って回転するピニオンに噛み合うラックを覆うハウジン
グの内周にブッシュを嵌め合わせ、そのブッシュの内周
によりラックを支持するラックピニオン式ステアリング
装置が用いられている。
【0003】そのブッシュとしてポリアセタール等の合
成樹脂製のものを用いた場合、熱変形量が大きく剛性が
小さいため、ラックにがたつきが生じることがある。そ
のラックのがたつきは、合成樹脂製ブッシュが長期使用
により摩耗した場合に大きくなる。そのようなラックの
がたつきにより、ピニオンとラックの正確な噛み合いを
確保できなくなり、操舵フィーリングが低下する。特
に、ステアリングシャフトを介してピニオンに操舵補助
力を付与するタイプのパワーステアリング装置の場合、
正確な噛み合いの確保ができないと、ピニオンやラック
の歯が欠けるおそれがある。
【0004】そのブッシュとして金属製のものを用いた
場合、ラックの曲がりを吸収できるようにブッシュの内
周面とラックの外周面との間に隙間が必要になる。その
ため、ラックとブッシュとの衝突による打撃音が大きく
なるという問題がある。
【0005】本発明は、上記問題を解決することのでき
るラックピニオン式ステアリング装置を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のラックピニオン
式ステアリング装置は、操舵によって回転するピニオン
と、そのピニオンに噛み合うラックと、そのラックを覆
うハウジングと、そのハウジングの内周とラックの外周
との間において径方向から挟まれる金属製環状ラック支
持部材とを備える。そのラック支持部材の内周側に、ま
たは、そのラック支持部材とラックとの間に介在する金
属製環状スペーサの内周側に、摩擦低減材がコーティン
グされる。そのラック支持部材は、リング本体と、この
リング本体における周方向に間隔おいた複数位置から径
方向へ突出する突出部とを有する。各突出部の弾性変形
量に応じた径方向弾力が、その摩擦低減材を介してラッ
クに作用される。本件発明の構成によれば、ラックを摩
擦低減材を介して支持する環状ラック支持部材は金属製
であるので、合成樹脂製とする場合に比べて熱変形量を
小さく剛性を大きくできる。また、そのラック支持部材
の突出部は、ハウジングの内周とラックの外周との間に
おいて径方向から挟まれることで弾性変形し、摩擦低減
材を介してラックに弾性変形量に応じた径方向弾力を作
用させる。よって、ラックと摩擦低減材との間に隙間が
生じることない。これにより、ラックのがたつきを防止
し、ピニオンとラックの正確な噛み合いを確保し、操舵
フィーリングが低下するのを防止でき、ピニオンやラッ
クの歯が欠けるのを防止できる。また、ラックとラック
支持部材との間に隙間が生じることはないので、打撃音
の発生を防止でき、そのラック支持部材の径方向弾性変
形によりラックの曲がりを吸収できる。
【0007】そのラック支持部材とラックとの間に介在
する前記スペーサの内周に摩擦低減材がコーティングさ
れ、前記各突出部は、前記リング本体における幅方向両
側よりも内側から径方向外方へ突出され、そのリング本
体の内周面とスペーサの外周面との接触部、および、前
記摩擦低減材を介して、前記径方向弾力がラックに作用
されるのが好ましい。これにより、環状スペーサの内周
にコーティングされた摩擦低減材を介して、各突出部の
弾性変形量に応じた径方向弾力をラックに周方向におい
て均一に作用させることが可能になり、より円滑なラッ
クの移動を確保できる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。
【0009】図1に示すラックピニオン式パワーステア
リング装置1は、ステアリングホイールHに連結される
ステアリングシャフト2と、このステアリングシャフト
2に連結されるピニオン3と、このピニオン3に噛み合
う金属製ラック4と、このラック4を覆うハウジング5
とを備える。このハウジング5の両端から突出するラッ
ク4の両端に、ボールジョイント6を介してタイロッド
7が連結され、そのタイロッド7に図外ナックルアーム
等を介して車輪が連結される。これにより、操舵による
ピニオン3の回転によりラック4が軸線方向に移動し、
そのラック4の移動によって舵角が変化する。そのハウ
ジング5に取り付けられるモータ8の出力が、伝動機構
(図示省略)を介してステアリングシャフト2に伝達さ
れることで、操舵補助力を付与することが可能とされて
いる。その操舵補助力の付与機構は公知の構成を用いる
ことができる。そのハウジング5内への塵埃や泥等の浸
入を防止するため、ハウジング5の各端部において、外
周が蛇腹状の筒状伸縮カバー9が、ハウジング5の端部
外周とタイロッド7の外周とに嵌め合わされている。
【0010】図2、図3に示すように、そのハウジング
5の各端部に、アルミ合金やスチール等の金属製の筒状
ホルダー11が固定されている。本実施形態では、その
ハウジング5の内周に形成された雌ねじ5′にホルダー
11の外周に形成された雄ねじ11′ねじ合わされる。
そのホルダー11の一端は、外周が六角形に沿う工具当
接部11″とされている。
【0011】そのホルダー11の内周に形成された周溝
11aに、バネ鋼等の金属製の環状ラック支持部材12
が嵌め合わされている。図4の(1)、(2)に示すよ
うに、そのラック支持部材12は、割り溝12aを有す
るリング本体12bと、この本体12bにおける幅方向
両側よりも内側の周方向に等間隔おいた複数位置から径
方向外方へ突出する突出部12cとを有する一体成形品
である。このようなラック支持部材12として、例えば
トレランスリング(レンコルトレランスリングス社製、
SV型)を用いることができる。
【0012】そのラック支持部材12とラック4との間
に、鋼等の金属製の環状スペーサ13が介在する。その
ラック支持部材12は、ハウジング5の内周とラック4
の外周との間において、そのホルダー11とスペーサ1
3とに径方向から挟まれ、これにより各突出部12cは
弾性変形する。そのスペーサ13は、可撓製を有する金
属製の帯板を環状に湾曲することで構成できる。そのス
ペーサ13の内周に摩擦低減材14がコーティングされ
る。その摩擦低減材14は、操舵時においてラック4の
軸線方向移動を阻止する摩擦力を、摩擦低減材14を設
けない場合に比べて低減できるものであればよく、例え
ばテフロンがコーティングされる。その摩擦低減材14
のコーティング厚さは、装置寿命内において摩擦低減効
果を奏することができるように適宜定めればよい。上記
ラック支持部材12の各突出部12cの弾性変形量に応
じた径方向弾力が、上記リング本体12bの内周面とス
ペーサ13の外周面との接触部、および、その摩擦低減
材14を介してラック4に作用される。
【0013】なお、各ラック支持部材12の内周には、
ラック4の軸線方向に沿う溝12dが周方向に等間隔を
おいて3か所に形成され、両伸縮カバー9の内部空間が
ラック4の外周とハウジング5の内周との間の空間を介
して互いに連絡される。これにより、ラック4の軸線方
向移動時に、両伸縮カバー9の内部の空気を一方から他
方に移動させ、各伸縮カバー9の内圧上昇を防止し、ラ
ック4の移動が阻止されるのを防止している。
【0014】上記構成によれば、ラック4を摩擦低減材
14を介して支持するラック支持部材12は金属製であ
るので、合成樹脂製とする場合に比べて熱変形を小さく
剛性を大きくできる。また、そのラック支持部材12の
突出部12cは、ハウジング5の内周とラック4の外周
との間において径方向から挟まれることで弾性変形し、
摩擦低減材14を介してラック4に弾性変形量に応じた
径方向弾力を作用させる。よって、ラック4と摩擦低減
材14との間に隙間が生じることない。これにより、ラ
ック4のがたつきを防止し、ピニオン3とラック4の正
確な噛み合いを確保し、操舵フィーリングが低下するの
を防止でき、ピニオン3やラック4の歯が欠けるのを防
止できる。また、ラック4とラック支持部材12との間
に隙間が生じることはないので、打撃音の発生を防止で
き、そのラック支持部材12の径方向弾性変形によりラ
ック4の曲がりを吸収できる。また、スペーサ13の内
周にコーティングされた摩擦低減材14を介して、各突
出部12cの弾性変形量に応じた径方向弾力をラック4
に周方向において均一に作用させることが可能になり、
より円滑なラック4の移動を確保できる。
【0015】なお、本発明は上記実施形態に限定されな
い。例えば、ラック支持部材として、上記のようなトレ
ランスリングに代えて、図5の(1)、(2)に示すよ
うに、割り溝112aを有する金属製リング本体112
bと、この本体112bにおける幅方向両側よりも内側
の周方向に等間隔おいた複数位置から径方向内方へ突出
する突出部112cとを有するラック支持部材112を
用い、各突出部112cの内周をラックの外周に沿って
湾曲させ、上記のようなスペーサ13を設けることな
く、ラック支持部材112の内周側の突出部112cの
内周に摩擦低減材114を直接にコーティングしてもよ
い。
【0016】
【発明の効果】本発明によれば、ラックのがたつきを防
止してピニオンとラックの正確な噛み合いを確保するこ
とで、操舵フィーリングの低下やピニオンやラックの歯
の欠けを防止でき、さらに打撃音の発生を防止できるラ
ックピニオン式ステアリング装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態のラックピニオン式ステアリ
ング装置の正面図
【図2】本発明の実施形態のラックピニオン式ステアリ
ング装置の要部の上半分の断面図
【図3】図2のIII‐III線断面図
【図4】本発明の実施形態のラック支持部材の(1)は
断面図、(2)は正面図
【図5】本発明の変形例のラック支持部材の(1)は断
面図、(2)は正面図
【符号の説明】 3 ピニオン 4 ラック 5 ハウジング 12、112 ラック支持部材 12b、112b リング本体 12c、112c 突出部 13 スペーサ 14、114 摩擦低減材

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 操舵によって回転するピニオンと、 そのピニオンに噛み合うラックと、 そのラックを覆うハウジングと、 そのハウジングの内周とラックの外周との間において径
    方向から挟まれる金属製環状ラック支持部材とを備え、 そのラック支持部材の内周側に、または、そのラック支
    持部材とラックとの間に介在する金属製環状スペーサの
    内周側に、摩擦低減材がコーティングされ、 そのラック支持部材は、リング本体と、このリング本体
    における周方向に間隔おいた複数位置から径方向へ突出
    する突出部とを有し、 各突出部の弾性変形量に応じた径方向弾力が、その摩擦
    低減材を介してラックに作用されるラックピニオン式ス
    テアリング装置。
  2. 【請求項2】 そのラック支持部材とラックとの間に介
    在する前記スペーサの内周に摩擦低減材がコーティング
    され、 前記各突出部は、前記リング本体における幅方向両側よ
    りも内側から径方向外方へ突出され、 そのリング本体の内周面とスペーサの外周面との接触
    部、および、前記摩擦低減材を介して、前記径方向弾力
    がラックに作用される請求項1に記載のラックピニオン
    式ステアリング装置。
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